垃圾焚烧

收稿日期:2004-12-02

基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2002AA644010);国家“十

五”科技攻关计划项目(2003BA614A )

作者简介:席北斗(1970-),男,安徽砀山人,副研究员,博士.

垃圾焚烧飞灰熔融渣特性分析

席北斗1

,王　琪1

,姜永海

1,2

,李秀金2,张晓萱

1,2

(1.中国环境科学研究院,北京　100012;2.北京化工大学环境工程系,北京　100029)

摘要:研究了熔融固化产物———熔融渣的特性。结果表明:熔融渣的主要成分为CaO ,Al 2O 3和S iO 2,其含量占总质量的99%左右,而S O 3,K 2O ,Na 2O 和Cl 在熔融渣中的含量明显降低,其质量分数分别从原始飞灰中的10174%,8158%,3181%和20159%降低到0117%,0104%,0123%和0111%;熔融渣中碱性氧化物和酸性氧化物的含量基本相同,碱度接近于110;重金属Cr 和Zn 的固定率较高,分别为9412%和8117%,而Cu ,Pb 和Cd 的固定率较低,分别为3114%,1415%和2416%;采用美国TC LP 方法测试的熔融渣中重金属浸出量均低于国家危险废物浸出毒性鉴别标准限值。关键词:垃圾焚烧;飞灰;熔融固化;熔融渣;特性分析

中图分类号:X 132 文献标识码:A 文章编号:1001-6929(2005)06-0110-03

Characteristics of Melting Slag of Fly Ash from Municipal Solid Wa ste Incinerator

XI Bei 2dou 1

,W ANG Qi 1

,J I ANG Y ong 2hai

1,2

,LI X iu 2jin 2,ZH ANG X iao 2xuan

1,2

(1.Chinese Research Academy of Environmental Sciences ,Beijing 100012,China ;

2.C ollege of Environmental Engineering ,Beijing University of Chemical T echnology ,Beijing 100029,China )

Abstract :The properties of melted slag ,which is the product of melting and s olidification ,were studied.The experimental results show that main compositions of melted slag ,i.e.CaO ,Al 2O 3and S iO 2,account for 99%of the total mass ,but the mass fractions of S O 3,K 2O ,Na 2O and Cl elements decrease from initial 10174%,8158%,3181%and 20159%to final 0117%,0104%,0123%and 0111%,respectively.In melted slags ,alkaline oxide content is basically similar to that of acidity oxide ,and the alkalinity is close to 1;the fixed rate of heavy metals Cr and Zn are higher (9412%and 8117%),but those of Cu ,Pb and Cd are lower ,which are 3114%,1415%and 2416%,respectively.The T C LP was conducted to study the heavy metal leachate concentrations ,and the results showed that the leachate contents were lower than the regulatory thresholds of the standard of hazardous waste toxic identification.

K ey w ords :municipal s olid waste incinerator (MSWI );fly ash ;melting and s olidification ;melted slag ;characteristic analysis

随着社会经济的发展,垃圾的热值越来越高,焚烧

在垃圾处理处置中所占份额逐年增大,由垃圾焚烧产生的废气和废渣等有毒有害物质对环境的二次污染问题日益突出。在尾气处理中收集的飞灰不仅浓缩了对生态系统和人体健康有害的重金属,而且二　英(PC DDs )和呋喃(PC DFs )在飞灰中的含量也较高,一般

为8～2166ng Πg [1]

。因此,世界上大多数国家都将垃圾焚烧飞灰列为需要特殊处理的危险废物,我国危险废物污染防治技术政策中也明确规定了垃圾焚烧飞灰必须按照危险废物安全处置。

熔融固化技术是目前国内外较先进的垃圾焚烧飞灰无害化处理方法,飞灰熔融固化处理可以彻底消除飞灰中的二　英,保证固化重金属的长期稳定性,大大降低飞灰的体积;同时,熔融渣能再次用作土木、建筑

等材料,可以有效地实现废物资源化利用[1-3]

。近年

来,许多学者对垃圾焚烧飞灰的熔融固化技术进行了

大量研究[4-7]

。但国内至今鲜见关于熔融渣特性分析

方面的报道[8-9]

。笔者对垃圾焚烧飞灰熔融渣的特性进行了研究。

1　材料与方法

111　实验材料

实验选用上海某生活垃圾焚烧厂布袋除尘器收集的飞灰,飞灰粒径为106～250μm ,灰色,pH 为12145,

用阿基米德法测定飞灰密度为2180kg Πm 3

。灰样的化学成分及重金属含量见表1。112　实验及分析检测方法

飞灰样品经混匀后,在105℃下干燥8h ,达到恒重后保存待用。将60g 飞灰样品装入250m L 的刚玉坩锅中,实验温度设定为1350℃,实验时,首先将高温炉升温至设定温度,将准备好的2个平行样品放入炉膛内,迅速关上炉门,使炉温在设定温度恒定30min ,然后打开炉门,取出坩锅,迅速将其中的熔融物倒入水

第18卷　第6期环　境　科　学　研　究

Research of Environmental Sciences

V ol.18,N o.6,2005